Neurotoxicol Teratol. Forfatter manuskript; tilgjengelig i PMC 2009 September 1.
Publisert i siste redigert form som:
Publisert online 2008 April 22. gjør jeg: 10.1016 / j.ntt.2008.04.002
Forlagets endelige redigerte versjon av denne artikkelen er tilgjengelig på Neurotoxicol Teratol
Se andre artikler i PMC som sitere den publiserte artikkelen.
Abstrakt
De nevrale mekanismene som er ansvarlige for den forbedrede ungdomsårbarheten for å starte stoffmisbruk er uklare. Vi undersøkte om aldersforskjeller i dopamin nevrotransmisjon kunne forklare kokainens forbedrede psykomotoriske effekter i periadolescent rotte. Elektrisk stimulering av medial forebrain-bunden av anestetiserte etterfødte alder 28-dager (PN28) og PN65-rotter fremkalte dopaminfrigivelse i caudatkjernen og kjernen accumbens-kjerne før og etter 15 mg / kg kokain ip Ekstracellulære dopamin-konsentrasjoner var større i PN65 enn PN28 caudate etter 20- og 60Hz-stimuleringer og i PN65-kjernen accumbens etter 60Hz-stimuleringer. Kokain økte dopaminkonsentrasjoner fremkalt av 20 Hz-stimuleringer 3-fold i voksen, men nesten 9-fold i periadolescent caudate. Utløsningsraten for dopamin var lavere i periadolescent caudat, selv om total dopaminutskillelse var lik den for voksne. Periadolescent caudate oppnådde voksne nivåer av clearance ved å kompensere for en lavere Vmax med høyere opptaksaffinitet. Strammere regulering av ekstracellulær dopamin ved høyere opptak / utgivelsesforhold i periadolescents førte til økte økninger etter kokain. I kjernen accumbens, dopaminfrigivelse og Vmax var lavere i periadolescents enn voksne, men opptaksaffinitet og kokainvirkninger var like. Uendelighet av dopamin-neurotransmisjon i dorsalstriatum kan legge til grunn for økt akutt respons på psykostimulerende midler hos ungdomsrotter og foreslår en mekanisme for høyere sårbarhet hos unge mennesker for rusmisbruk.
nøkkelord: Utvikling, avhengighet, voltammetri, dopamin nevrotransmisjon, kokain, ungdom
Forkortelser
- PN
- post-natal (alder)
- [DA]p
- konsentrasjon av dopamin frigjort per stimuluspuls
- [DA]max
- maksimal fremkalt dopaminkonsentrasjon
Fotnoter
Ansvarsfraskrivelse: Dette er en PDF-fil av et unedited manuskript som har blitt akseptert for publisering. Som en tjeneste til våre kunder gir vi denne tidlige versjonen av manuskriptet. Manuskriptet vil gjennomgå copyediting, typeetting og gjennomgang av det resulterende beviset før det publiseres i sin endelige form. Vær oppmerksom på at under produksjonsprosessen kan det oppdages feil som kan påvirke innholdet, og alle juridiske ansvarsfraskrivelser som gjelder for journalen gjelder.
Referanser
1. Adriani W, Chiarotti F, Laviola G. Forhøyet nyhet som søker og merkelig d-amfetamin sensibilisering hos periadolescent mus sammenlignet med voksne mus. Behav.Neurosci. 1998;112: 1152-1166. [PubMed]
2. Andersen SL, Gazzara RA. Den ontogeni av apomorfin-induserte endringer av neostriatal dopaminfrigivelse: effekter på spontan frigivelse. J. Neurochem. 1993;61: 2247-2255. [PubMed]
3. Andersen SL, Thompson AP, Krenzel E, Teicher MH. Pubertalendringer i gonadale hormoner underbygger ikke overdreven dopaminreseptor overproduksjon. Psychoneuroendocrinology. 2002;27: 683-691. [PubMed]
4. Belluzzi JD, Lee AG, Oliff HS, Leslie FM. Aldersavhengige effekter av nikotin på lokomotorisk aktivitet og betinget stedpreferanse hos rotter. Psykofarmakologi (Berl) 2004;174: 389-395. [PubMed]
5. Belluzzi JD, Wang RH, Leslie FM. Acetaldehyd forbedrer oppkjøpet av nikotin selvadministrasjon hos ungdomsrotter. Neuropsychopharmacology. 2005;30: 705-712. [PubMed]
6. Bergstrom BP, Garris PA. 'Passiv stabilisering' av striatal ekstracellulær dopamin over lesjonsspekteret som omfatter den presymptomatiske fasen av Parkinsons sykdom: en voltametrisk studie i 6-OHDA-skadet rotte. J. Neurochem. 2003;87: 1224-1236. [PubMed]
7. Bjork JM, Knutson B, Fong GW, Caggiano DM, Bennett SM, Hommer DW. Incentiv-fremkalt hjerneaktivering hos ungdom: Likheter og forskjeller fra unge voksne. J.Neurosci. 2004;24: 1793-1802. [PubMed]
8. Bolanos CA, Glatt SJ, Jackson D. Overfølsomhet for dopaminerge legemidler i periadolescerende rotter: En atferdsmessig og nevrokemisk analyse. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;111: 25-33. [PubMed]
9. Cahill PS, Walker QD, Finnegan JM, Mickelson GE, Travis ER, Wightman RM. Mikroelektroder for måling av katekolaminer i biologiske systemer. Anal.Chem. 1996;68: 3180-3186. [PubMed]
10. Caster JM, Walker QD, Kuhn CM. Forbedret adferdsrespons på kokain med gjentatt dose hos unge rotter. Psykofarmakologi (Berl) 2005;183: 218-225. [PubMed]
11. Caster JM, Walker QD, Kuhn CM. Forbedret adferdsrespons på kokain med gjentatt dose hos unge rotter. Psykofarmakologi. 2005;183: 218-225. [PubMed]
12. Catlow BJ, Kirstein CL. Forhøyet kokaininducert lokomotorisk aktivitet hos ungdom sammenlignet med voksne kvinnelige rotter. J.Psychopharmacol. 2005;19: 443-447. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
13. Chambers RA, Taylor JR, Potenza MN. Utviklingsnervirkulasjon av motivasjon i ungdomsår: En kritisk periode med avhengighetsproblemer. Am.J.Psychiatry. 2003;160: 1041-1052. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
14. Chen K, Kandel DB, Davies M. Forhold mellom frekvens og mengde marihuana bruk og i fjor proxyavhengighet blant ungdommer og voksne i USA. Drug Alcohol Depend. 1997;46: 53-67. [PubMed]
15. Clark DB, Kirisci L, Tarter RE. Ungdom mot voksne og utvikling av rusmiddelforstyrrelser hos menn. Drug Alcohol Depend. 1998;49: 115-121. [PubMed]
16. Collins SL, Izenwasser S. Kronisk nikotin endrer differensielt kokaininducert lokomotorisk aktivitet hos unge mot voksne mannlige og kvinnelige rotter. Neuropharmacology. 2004;46: 349-362. [PubMed]
17. Costall B, Naylor RJ. En sammenligning av evnen til typiske nevoleptiske midler og av tioridazin, clozapin, sulpirid og metoklopramid for å motvirke hyperaktiviteten indusert av dopamin påført intracerebralt til områder av de ekstrapyramidale og mesolimbiske systemene. Eur. 1976;40: 9-19. [PubMed]
18. Creese I, Iverson SD. Blokkering av amfetamininducert motorstimulering og stereotypi hos den voksne rotte etter nyfødt behandling med 6-hydroksydopamin. Brain Res. 1973;55: 369-382. [PubMed]
19. Cunningham MG, Bhattacharyya S, Benes FM. Amygdalo-kortikale spiring fortsetter i tidlig voksenliv: Implikasjoner for utvikling av normal og unormal funksjon under ungdomsårene. J.Comp.Neurol. 2002;453: 116-130. [PubMed]
20. Estroff TW, Schwartz RH, Hoffmann NG. Ungdoms kokainmisbruk - vanedannende potensielle, atferdsmessige og psykiatriske effekter. Klinisk pediatrik. 1989;28: 550-555. [PubMed]
21. Everitt BJ, Dickinson A, Robbins TW. Det nevropsykologiske grunnlaget for vanedannende oppførsel. Brain Res Brain Res Rev. 2001;36: 129-138. [PubMed]
22. Frantz KJ, O'Dell LE, Parsons LH. Behavioral og neurokemisk respons på kokain hos periadolescent og voksne rotter. Neuropsychopharmacology. 2007;32: 625-637. [PubMed]
23. Garris PA, Walker QD, Wightman RM. Dopaminfrigivelse og opptakshastigheter reduserer både den delvis denerverte striatum i forhold til tapet av dopaminterminaler. Brain Res. 1997;753: 225-234. [PubMed]
24. Giedd JN, Blumenthal J, Jeffries NO, Castellanos FX, Liu H, Zijdenbos A, Paus T, Evans AC, Rapoport JL. Hjerneutvikling under barndom og ungdomsår: En langsgående MR-studie. Nature Neurosci. 1999;2: 861-863. [PubMed]
25. Haycock W, Becker L, Ang L, Furukawa Y, Hornykiewicz O, Kish SJ. Merket forskjell mellom aldersrelaterte endringer i dopamin og andre presynaptiske dopaminerge markører i human striatum. J. Neurochem. 2003;87: 574-585. [PubMed]
26. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Neural mekanismer av avhengighet: rollen som belønningsrelatert læring og minne. Årlig gjennomgang av nevrovitenskap. 2006;29: 565-598. [PubMed]
27. Ito R, Robbins TW, Everitt BJ. Differensial kontroll over kokain-oppførsel ved kjernen accumbens kjernen og skallet. Natur Neurovitenskap. 2004;7: 389-397. [PubMed]
28. Jones SR, Garris PA, Wightman RM. Forskjellige effekter av kokain og nomifensin på dopaminopptak i caudat-putamen og nucleus accumbens. J.Pharmacol.Exp.Ther. 1995;274: 396-403. [PubMed]
29. Kantak KM, Goodrich CM, Uribe V. Innflytelse av kjønn, østrous syklus og alder av rusmiddel på kokain selvadministrasjon hos rotter (Rattus norvegicus) Exp.Clin.Psychopharmacol. 2007;15: 37-47. [PubMed]
30. Kelley AE, Schochet T, Landry CF. Risikotaking og nyhetssøk i ungdomsårene - Introduksjon til del I. Ungdomshjerneutvikling: Sårbarheter og muligheter. 2004;1021: 27-32. [PubMed]
31. Kelly PH. Narkotika-indusert motorisk adferd. I: Iverson LL, Iversen SD, Snyder SH, redaktører. Håndbok i psykofarmakologi. New York: Plenum Press; 1977. pp. 295-332.
32. Kelly PH, Seviour PW, Iverson SD. Amfetamin og apomorfinrespons i rotte etter 6-OHDA-lesjoner av nucleus accumbens septi og corpus striatum. Brain Res. 1975;94: 507-522. [PubMed]
33. Kerstetter KA, Kantak KM. Differensielle effekter av selvadministrasjon av kokain hos unge og voksne rotter på stimulus-belønning. Psykofarmakologi. 2007;194: 403-411. [PubMed]
34. Lanier LP, Isaacson RL. Tidlige utviklingsendringer i lokomotorisk respons på amfetamin og deres forhold til hippocampal funksjon. Brain Res. 1977;126: 567-575. [PubMed]
35. Laviola G, Dellomo G, Alleva E, Bignami G. Ontogeny of Cocaine Hyperactivity and Conditioned Place Preference in Mus. Psykofarmakologi. 1992;107: 221-228. [PubMed]
36. Laviola G, Pascucci T, Pieretti S. Striatal dopamin sensibilisering til D-amfetamin i periadolescent, men ikke hos voksne rotter. Pharmacol.Biochem.Behav. 2001;68: 115-124. [PubMed]
37. Le Moal M, Simon H. Mesocorticolimbic Dopaminergic Network - Funksjonelle og regulatoriske roller. Fysiologiske vurderinger. 1991;71: 155-234. [PubMed]
38. Leslie FM, Loughlin SE, Wang RH, Perez L, Lotfipour S, Belluzzi JD. Ungdomsutvikling av respons for respons på hjernen - Innsikt fra dyreforsøk. Ungdomshjerneutvikling: Sårbarheter og muligheter. 2004;1021: 148-159. [PubMed]
39. Lew R, Patel A, Vaughan RA, Wilson A, Kuhar MJ. Mikroheterogenitet av dopamintransportører i rotstriatum og nucleus-akkumulatorer. Brain Res. 1992;584: 266-271. [PubMed]
40. Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, Wang LC, Reith ME. N-glykosyleringens rolle i funksjon og overflatehandel av den humane dopamintransportør. J. Biol. 2004;279: 21012-21020. [PubMed]
41. Maldonado AM, Kirstein CL. Kokain-indusert lokomotorisk aktivitet økes ved tidligere behandling hos unge, men ikke voksne, kvinnelige rotter. Physiol.Behav. 2005;86: 568-572. [PubMed]
42. Masse LC, Tremblay RE. Oppførsel av gutter i barnehagen og utbruddet av stoffbruk under ungdomsårene. Arch.Gen.Psychiatry. 1997;54: 62-68. [PubMed]
43. Mai LJ, Kuhr WG, Wightman RM. Differensiering av dopaminoverløp og opptaksprosesser i det ekstracellulære fluidet i rotte-caudatekjernen med hurtig-skanning in vivo voltammetri. J Neurochem. 1988;51: 1060-1069. [PubMed]
44. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S. Utviklings- og aldersrelaterte endringer av dopamin-transportør og dopamin D1 og D2-reseptorer i humane basale ganglier. Brain Res. 1999;843: 136-144. [PubMed]
45. Michael J, Joseph JD, Kilpatrick MR, Travis ER, Wightman RM. Forbedre datainnsamling for hurtig-skanning, syklisk voltammetri. Anal.Chem. 1999;71: 3941-3947. [PubMed]
46. Millar J, Stamford JA, Kruk ZL, Wightman RM. Elektrokjemisk, farmakologisk og elektrofysiologisk bevis for rask dopaminfrigivelse og fjerning i rotte-kjerne-kjerne etter elektrisk stimulering av median-forebrain-bunten. Eur J Pharmacol. 1985;109: 341-348. [PubMed]
47. Montague DM, Lawler CP, Mailman RB, Gilmore JH. Utviklingsregulering av dopamin D-1-reseptoren i humant caudat og putamen. Neuropsychopharmacology. 1999;21: 641-649. [PubMed]
48. Palacios JM, Camps M, Cortes R, Probst A. Kartlegging av dopaminreseptorer i den menneskelige hjerne. J.Neural Transm. 1988 Suppl, 27: 227-235. [PubMed]
49. Patel AP, Cerruti C, Vaughan RA, Kuhar MJ. Utviklingsregulert glykosylering av dopamintransportør. Brain Res., Developmental Brain. 1994: 53-58. [PubMed]
50. Paus T, Zijdenbos A, Worsley K, Collins DL, Blumenthal J, Giedd JN, Rapoport JL, Evans AC. Strukturell modning av nevrale veier hos barn og ungdom: In vivo studie. Science. 1999;283: 1908-1911. [PubMed]
51. Paxinos G, Watson C. Rottehjernen i stereotaksiske koordinater. New York: Academic Press; 1986.
52. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Antagonisme av apomorfin- og d-amfetamin-indusert stereotyp oppførsel ved injeksjon av lave doser av haloperidol i kaudatkjernen og nukleotilførselen. Psycho. 1975;45: 65-71.
53. Pijnenburg AJJ, Honig WMM, Van Rossum JM. Inhibering av d-amfetamin-indusert lokomotorisk aktivitet ved injeksjon av haloperidol inn i rottekjernens accumbens. Psycho. 1975;41: 87-95. [PubMed]
54. Robbins TW, Everitt BJ. Narkotikamisbruk: dårlige vaner legger til. Nature. 1999;398: 567-570. [PubMed]
55. Robins LN, Przybeck TR. Alder på begynnelsen av narkotikabruk som en faktor i narkotika og andre lidelser. Nida Res Monogr. 1995;56: 178-192. [PubMed]
56. Robinson TE, Berridge KC. Psykologien og neurobiologien av avhengighet: en insentiv-sensibiliseringsvisning. Avhengighet. 2000;95 Suppl 2: S91-S117. [PubMed]
57. Seeman P. Bilder i nevrovitenskap. Hjerneutvikling, X: Beskjæring under utvikling. Am.J.Psychiatry. 1999;156: 168. [PubMed]
58. Seeman P, Bzowej NH, Guan HC, Bergeron C, Becker LE, Reynolds GP, Bird ED, Riederer P, Jellinger K, Watanabe S. Humane hjerne dopaminreseptorer hos barn og aldrende voksne. Synapse. 1987;1: 399-404. [PubMed]
59. Sharp T, Zetterstrøm T, Ljungberg T, Ungerstedt U. En direkte sammenligning av amfetamin-indusert oppførsel og regional hjerne-dopaminfrigivelse i rotte ved bruk av intracerebral dialyse. Brain Res. 1987;401: 322-330. [PubMed]
60. Sowell ER, Thompson PM, Holmes CJ, Jernigan TL, Toga AW. In vivo bevis for post-adolescent hjernemodning i frontale og striatale regioner. Nature Neurosci. 1999;2: 859-861. [PubMed]
61. Spanagel R, Weiss F. Dopaminhypotesen av belønning: fortid og nåværende status. Trender Neurosci. 1999;22: 521-527. [PubMed]
62. Spyd LP. Den ungdomshjerne og aldersrelaterte atferdsmessige manifestasjoner. Neurosci Biobehav Rev. 2000;24: 417-463. [PubMed]
63. Spyd LP, Brick J. Kokain-indusert oppførsel i utviklingsraten. Behav.Neural Biol. 1979;26: 401-415. [PubMed]
64. Stamford JA. Utvikling og aldring av rotte Nigrostriatal dopamin-systemet studert med rask syklisk voltammetri. J. Neurochem. 1989;52: 1582-1589. [PubMed]
65. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. Postnatal utvikling av dopamin D4-lignende reseptorer i rotteforebyggeregioner: sammenligning med D2-lignende reseptorer. Brain Res Dev.Brain Res. 1998;110: 227-233. [PubMed]
66. Tarazi FI, Tomasini EC, Baldessarini RJ. Postnatal utvikling av dopamin D1-lignende reseptorer i rotte-kortikale og striatolimbiske hjerneområder: En autoradiografisk studie. Dev.Neurosci. 1999;21: 43-49. [PubMed]
67. Teicher MH, Andersen SL, Hostetter JC. Bevis for dopamin-reseptor Beskjæring mellom ungdomsår og voksenliv i Striatum, men ikke Nucleus-Accumbens. Dev.Brain Res. 1995;89: 167-172. [PubMed]
68. Thompson PM, Giedd JN, Woods RP, MacDonald D, Evans AC, Toga AW. Vekstmønstre i den utviklende hjernen oppdaget ved bruk av kontinuerlige mekaniske tensor kart. Nature. 2000;404: 190-193. [PubMed]
69. Vanderschuren LJ, Di Ciano P, Everitt BJ. Engasjement av dorsalstriatum i cue-kontrollert kokain-søk. J.Neurosci. 2005;25: 8665-8670. [PubMed]
70. Vasilev V, Veskov R, Janac B, Rakic L, Stojiljkovic M. Aldersrelaterte forskjeller i MK-801- og amfetamininducerte lokomotoriske og stereotype aktiviteter hos rotter. Neurobiol.Aging. 2003;24: 715-723. [PubMed]
71. Walker QD, Morris S, Caster JM, Nagel J, Kuhn CM. Overdreven atferdsrespons til stimulanter hos ungdom. Soc.Neurosci.Abst. 2005: 1026.4.
72. Walker QD, Ray R, Kuhn CM. Kjønnsforskjeller i nevrokemiske effekter av dopaminerge stoffer i rottestriatum. Neuropsychopharmacology. 2006;31: 1193-1202. [PubMed]
73. Walker QD, Rooney MB, Wightman RM, Kuhn CM. Dopaminfrigivelse og opptak er større hos kvinnelige enn mannlige rottestriatum målt ved rask syklisk voltammetri. Neuroscience. 2000;95: 1061-1070. [PubMed]
74. Wightman RM, Amatore C, Engstrom RC, Hale PD, Kristensen EW, Kuhr WG, mai LJ. Real-time karakterisering av dopamin overflow og opptak i rotte striatum. Neuroscience. 1988;25: 513-523. [PubMed]
75. Wightman RM, Zimmerman JB. Kontroll av dopamin ekstracellulær konsentrasjon i rotstriatum ved impulsstrøm og opptak. Brain Res.Rev. 1990;15: 135-144. [PubMed]
76. Wills TA, Vaccaro D, McNamara G. Nyhet som søker, risikotaking og relaterte konstruksjoner som prediktorer for ungdoms stoffbruk: en anvendelse av Cloningers teori. J. Misbruk. 1994;6: 1-20. [PubMed]
77. Wu Q, Reith ME, Wightman RM, Kawagoe KT, Garris PA. Bestemmelse av utløsnings- og opptaksparametere fra elektrisk fremkalt dopamin-dynamikk målt ved sanntids voltammetri. J.Neurosci.Methods. 2001;112: 119-133. [PubMed]
78. Zuckerman M. Sensation-seeking og den endogene underskuddsteorien om narkotikamisbruk. NIDA.Res.Monogr. 1986;74: 59-70. [PubMed]
;